(57)【要約】【課題】カラーフィルタの作製プロセスを複雑化することなく、液晶表示装置の表示不良、特に赤ムラを防止することができる液晶表示装置の提供。【解決手段】ＩＰＳ方式のようなカラーフィルタ側に電極が形成されていない構造の液晶表示装置において、色層、特に緑色の色層に含まれるハロゲン化銅フタロシアニン顔料等の緑色顔料の濃度を所定の範囲に制限し、また、色層に交流電場を印加した場合における誘電損率を規定することにより、色層の帯電を抑制し赤ムラ等の表示不良の発生を未然に防止する。【選択図】図２
2006146263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色層よりも液晶狭持面側に電極が配設されていないカラーフィルタ基板を備える液晶表示装置において、
前記色層を構成する緑色着色組成物が銅フタロシアニン骨格を有する顔料を含み、前記顔料の前記緑色着色組成物に対する重量比が１９．９乃至２７．０％の範囲であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
色層よりも液晶狭持面側に電極が配設されていないカラーフィルタ基板を備える液晶表示装置において、
前記色層を構成する緑色着色組成物が銅フタロシアニン骨格を有する顔料を含み、色度域６５％以上において、前記顔料の前記緑色着色組成物に対する重量比が１９．９乃至２７．０％の範囲であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
色層よりも液晶狭持面側に電極が配設されていないカラーフィルタ基板を備える液晶表示装置において、
前記色層を構成する緑色着色組成物が銅フタロシアニン骨格を有する顔料を含み、前記顔料の前記緑色着色組成物に対する重量比が１９．９乃至２７．０％の範囲であり、
前記色層に１００Ｈｚ乃至１ＭＨｚの交流電場を印加した場合における前記色層の誘電損率が、
１００Ｈｚの値／１００Ｈｚ乃至１ＭＨｚの最小値＜１．２５
の条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
色層よりも液晶狭持面側に電極が配設されていないカラーフィルタ基板を備える液晶表示装置において、
前記色層を構成する緑色着色組成物が銅フタロシアニン骨格を有する顔料を含み、前記顔料の前記緑色着色組成物に対する重量比が１９．９乃至２７．０％の範囲であり、
前記色層に１ＭＨｚの交流電場に印加した場合における前記色層の誘電損率が、
少なくとも７２時間、前記色層に直流電場を印加して電界ストレスを加えた後の値／初期状態における値＜１．６
の条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、ＴＦＴ基板に形成した画素電極と共通電極との間に印加する電圧によって基板に略平行な面内で液晶を駆動するＩＰＳ（In-Plane Switching）方式等のカラーフィルタ基板側に電極がない構造の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略記する）を画素のスイッチング素子として用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置は、高品位の画質を有し、省スペースのデスクトップコンピュータのモニター等として幅広く用いられている。一般に、液晶表示装置の動作モードには、配向した液晶分子を透明基板に対して垂直な方向に回転させるツイステッド・ネマティック（Twisted Nematic：ＴＮ）方式と、透明基板に対して平行な方向に回転させるＩＰＳ方式とがある。
【０００３】
ＩＰＳ方式の液晶表示装置は、ＴＦＴを形成する透明基板上に櫛歯が互いに平行な画素電極と共通電極とを交互に形成し、これらの間に電圧を印加して基板面に平行な電界を形成することにより液晶の配向方向を変化させ、これによって透過光量を制御するものである。従って、この表示方式では液晶分子が基板面内で回転するため、非常に広い視角から見て、良好な画像を得ることができるという特徴がある。
【０００４】
上記従来のＩＰＳ方式の液晶表示装置の構造について、図９を参照して説明する。ＩＰＳ方式の液晶表示装置は、ＴＦＴが形成される第１の透明基板（ＴＦＴ基板）１とカラーフィルタが形成される第２の透明基板（カラーフィルタ基板）１１とその間に狭持される液晶１０とで構成され、第１の透明基板１には、走査線、信号線（図示せず）が略直交して形成され、これらの交差部にマトリクス状にＴＦＴ（図示せず）が配置され、各画素には互いに平行な画素電極７及び共通電極３が交互に形成されている。また、第２の透明基板１１上には、余分な光を遮光するためのブラックマトリクス１２とＲＧＢ３色のカラー表示を行うための色層１３とこれらを覆うオーバーコート層１４とが形成されている。
【０００５】
そして、これらの第１の透明基板１及び第２の透明基板１１の表面には配向膜９が塗布され、両基板の間には画素電極７の長手方向に所定の角度をもってホモジニアス配向された液晶１０が狭持されている。また、両基板の外側には、偏光板１６ａ、１６ｂが貼付され、両偏光板の偏光軸は互いに直交し、一方の偏光軸は液晶の配向方向に平行に設定される。そして、ＴＦＴを介して画素電極７に電位を書き込み、画素電極７と共通電極３との間に横電界を与えることにより、液晶１０を基板に平行な面内でツイスト変形させて表示を制御している。
【０００６】
このような液晶表示装置は、従来はノートパソコンやデスクトップパソコンのモニター用途が主であったが、近年、テレビジョン分野、マルチメディア分野等の用途にも使用されるようになってきており、それに伴って、液晶表示装置には視野角特性の向上のみならず広色度域への対応が求められている。ここで、テレビジョン分野で使用されるテレビモニター等の機器では色相を含めた画像信号の伝送方式が規格化されており、この方式の代表的なものとしてアメリカ、日本等が採用するＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式と、ヨーロッパが採用するＥＢＵ（European Broadcasting Union）方式とがあり、液晶表示装置をテレビジョン分野等に展開していくためには液晶表示装置を上記規格に適合するように製作する必要がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３０５３３２号公報（第３−１４頁）
【特許文献２】特開２０００−１８６２２５号公報（第２−１０頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、液晶表示装置は色度域が６０％程度のＮＴＳＣ方式に適合するように製作されていたが、色度域が７０％程度と広いＥＢＵ方式にも対応可能とするためには、液晶表示装置の構成部材、特にカラーフィルタの光学特性を改善する必要があり、そのためには顔料の種類、配合を調整したカラーフィルタを用いる必要がある。
【０００９】
一方、上記液晶表示装置には、構成部材の光学的特性や液晶の特性等に起因する種々の表示不良が生じることが知られており、カラーフィルタに起因する表示不良として白ムラと呼ばれる表示不良がある。この白ムラは電極に電圧を印加して黒画面を表示した際、表示領域の一部の透過率がゼロとならないためにムラ状態が認識される現象であり、これは、本来電極間に印加された電圧が一定に維持されるべきところ、液晶中にイオン性物質が存在することによりイオン性物質に電流が流れて電極間の電圧が降下することが原因と考えられている。
【００１０】
このような白ムラを抑制する方法として、例えば、特開２００１−３０５３３２号公報、特開２０００−１８６２２５号公報等では、カラーフィルタに含まれる不純物に着目して表示不良を抑制する方法が開示されている。例えば、特開２００１−３０５３３２号公報には、液晶表示装置の液晶層と接触するカラーフィルタを構成する樹脂部材をイオン性物質の発生源の一つを考え、樹脂部材から液晶層中に移行したイオン性物質による表示不良と相関のある特性として、樹脂部材を構成する成分からの不純物抽出処理を施した液晶の電圧保持率と残留ＤＣに着目して、顔料や樹脂組成物の不純物を低減する方法が開示されている。
【００１１】
上記方法によってカラーフィルタ中のイオン性物質を低減し、白ムラを抑制することは可能であるが、液晶表示装置の表示不良としては、上記白ムラの他に赤ムラと呼ばれる表示不良もある。この赤ムラはＲＧＢ３色を構成する色層の内、緑色の色層を透過する光が低減し、その結果、表示画面全体が赤みがかって見えるものであり、この赤ムラはイオン性不純物に起因して発生するものではないため、上記公報記載の技術では防止することはできない。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、ＩＰＳ等のカラーフィルタ基板側に電極が形成されていない構造の液晶表示装置に関し、カラーフィルタの作製プロセスを複雑化することなく、液晶表示装置の表示不良、特に赤ムラを防止することができる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は、色層よりも液晶狭持面側に電極が配設されていないカラーフィルタ基板を備える液晶表示装置において、前記色層を構成する緑色着色組成物が銅フタロシアニン骨格を有する顔料を含み、前記顔料の前記緑色着色組成物に対する重量比が１９．９乃至２７．０％の範囲であるものである。
【００１４】
また、本発明は、色層よりも液晶狭持面側に電極が配設されていないカラーフィルタ基板を備える液晶表示装置において、前記色層を構成する緑色着色組成物が銅フタロシアニン骨格を有する顔料を含み、色度域６５％以上において、前記顔料の前記緑色着色組成物に対する重量比が１９．９乃至２７．０％の範囲であるものである。
【００１５】
また、本発明は、色層よりも液晶狭持面側に電極が配設されていないカラーフィルタ基板を備える液晶表示装置において、前記色層を構成する緑色着色組成物が銅フタロシアニン骨格を有する顔料を含み、前記顔料の前記緑色着色組成物に対する重量比が１９．９乃至２７．０％の範囲であり、前記色層に１００Ｈｚ乃至１ＭＨｚの交流電場を印加した場合における前記色層の誘電損率が、１００Ｈｚの値／１００Ｈｚ乃至１ＭＨｚの最小値＜１．２５の条件を満たすものである。
【００１６】
また、本発明は、色層よりも液晶狭持面側に電極が配設されていないカラーフィルタ基板を備える液晶表示装置において、前記色層を構成する緑色着色組成物が銅フタロシアニン骨格を有する顔料を含み、前記顔料の前記緑色着色組成物に対する重量比が１９．９乃至２７．０％の範囲であり、前記色層に１ＭＨｚの交流電場に印加した場合における前記色層の誘電損率が、少なくとも７２時間、前記色層に直流電場を印加して電界ストレスを加えた後の値／初期状態における値＜１．６の条件を満たすものである。
【００１７】
このように、本発明は、ＩＰＳ方式のようなカラーフィルタ側に電極が形成されていない構造の液晶表示装置において、色層、特に緑色の色層に含まれるハロゲン化銅フタロシアニン顔料等の緑色顔料の濃度を所定の範囲に制限することにより、色層の帯電を抑制し赤ムラ等の表示不良の発生を未然に防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の液晶表示装置によれば、カラーフィルタ基板側表面に電極のないＩＰＳ方式等の液晶表示装置において、赤ムラ等の表示不良の発生を未然に防止することができる。
【００１９】
その理由は、ＩＰＳ方式等の液晶表示装置では、カラーフィルタ基板側に電極がないため液晶を駆動する横電界はカラーフィルタを貫通し、特に広色度域カラーフィルタでは、色層が帯電し表示不良を引き起こしていたが、本発明では、Ｇ顔料の濃度を所定の値に設定することにより、帯電の影響を抑制することができるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
液晶表示装置の表示不良の一つである赤ムラはカラーフィルタ側に電極のないＩＰＳモードの液晶表示装置において顕著に現れる。そこで、本願発明者はこの問題を鋭意検討したところ、カラーフィルタが形成されるカラーフィルタ基板の液晶狭持面側表面にＩＴＯ等の透明電極が存在しないため、液晶を駆動する横電界がカラーフィルタ基板を貫通し、その結果、色層にも横電界がかかり、色層が帯電して表示不良を引き起こすことを解明した。
【００２１】
すなわち、色層を構成する着色組成物には光導電性フタロシアニン顔料が含まれており、液晶駆動の横電界がカラーフィルタを貫通すると、色層内に光電荷が発生する。この光電荷の一部はブラックマトリクスを通して色層内部から逸脱するが、残りは再結合または色層内部に蓄積する。この蓄積電荷により液晶駆動の横電界が乱れて表示不良が生じると考えられる。
【００２２】
このように赤ムラは色層が帯電することに起因するため、従来技術で示したような不純物の少ない着色組成物を用いても抑制することができない。そこで、本願発明者は、色層に含まれる顔料の濃度や色層の帯電と相関がある物性値を用いることにより赤ムラを有効に防止できることを見出した。特に、緑色着色組成物に含まれるハロゲン化銅フタロシアニン顔料と色層の帯電に相関があり、この顔料の濃度範囲を限定することにより赤ムラの発生を未然に防止し、また、色層の複素誘電率を測定することにより、経時的に変化する赤ムラレベルを評価することが可能となることが判明した。
【００２３】
具体的には、赤ムラを防止するには、緑色の色層（以下、Ｇ層と略す。）が電荷を持たないことが必要であり、Ｇ層の緑色着色組成物に含まれるハロゲン化銅フタロシアニン顔料（以下、Ｇ顔料と称する。）の重量比が２７％以下であり、また、Ｇ層の誘電損率が、初期状態において低周波数領域でフラットな形状（低周波数領域での持ち上がりが無い形状）を呈し、長期間の電界ストレスを印加しても誘電損率の上昇率が所定の範囲内であることを条件としている。これらの条件を満たすことにより、液晶駆動を乱す電界の発生がなく表示品質に優れた液晶表示装置を提供することができる。
【００２４】
以下、図１乃至図８を参照して具体的に説明する。図１は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置の構造を示す図であり、（ａ）は１画素の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′線における断面図である。また、図２は、Ｇ顔料の重量比と赤ムラ発生レベルの相関を示す図であり、図３乃至図６は、Ｇ層の誘電率及び誘電損率の周波数特性及びその経時変化を示す図である。また、図７は、誘電損率の経時変化と赤ムラレベルの相関を示す図であり、図８は、誘電損率の周波数特性の形状と赤ムラレベルの相関を示す図である。
【００２５】
本発明の効果はカラーフィルタ基板側に電極のない構造の液晶表示装置で得られるが、その代表例としてＩＰＳ方式がある。ＩＰＳ方式のアクティブマトリクス液晶表示装置は、図１に示すように、第１の透明基板１上に、信号線６、走査線２、これらの交差部に配置されたＴＦＴ５、およびこれに接続された画素電極７、共通電極配線、およびこれに接続された共通電極３が配置される。画素電極７および共通電極３は、信号線６に平行な方向に長手方向を有し、両者の間に電位差を与えることにより、これと垂直の方向に基板にほぼ平行な電界を印加することができる。
【００２６】
また、第２の透明基板１１には、第１の透明基板１上に形成された各々の画素に対向する領域にＲＧＢの各々の色層１３がデルタ配列、モザイク配列等の配列形式で形成され、隣接する画素との間はブラックマトリクス１２により覆われている。又、色層１３及びブラックマトリクス１２上には樹脂からなるオーバーコート層が形成されている。
【００２７】
そして、両基板の表面には、配向膜９が塗布され、両基板の間には液晶層１０が配置される。液晶層１０は、画素電極７の長手方向に対して所定の角度をなす方向にホモジニアス配向されている。また、両基板の外側には、偏光板１６ａ、１６ｂが貼付され、両偏光板の偏光軸は互いに直交し、一方の偏光軸は液晶の配向方向に平行に設定される。全ての共通電極３には、共通電極配線を通じて一定の共通電位が供給されており、ＴＦＴ５を介して画素電極７に電位を書き込み、横電界を与えることにより液晶１０をツイスト変形させ、表示を制御する。
【００２８】
このようにＩＰＳ方式では、液晶１０の駆動電界は第１の透明基板１側の画素電極７及び共通電極３により形成されるため、第２の透明基板１１表面にはＴＮ方式のような対向電極が形成されておらず、液晶１０を駆動する横電界は色層１３を貫通することになる。
【００２９】
色層１３は樹脂中に顔料を分散した着色組成物により構成され、Ｇ層に用いられている緑色着色組成物は、主として緑と黄色の顔料と樹脂から形成される。緑の顔料（Ｇ顔料）としてはハロゲン化銅フタロシアニン（置換されているハロゲンは塩素や臭素）が広く用いられており、このＧ顔料は電界の印加により分極して電荷を発生するが、Ｇ層中における正電荷と負電荷の流れ易さが異なり、また、色層１３やブラックマトリクス１２の抵抗が高いため、発生した電荷は色層１３中に蓄積されやすい。なお、色層１３中で発生した正電荷と負電荷の流れ易さが異なるという現象は本願発明者の知見によって確認されたものである。
【００３０】
そして、色層１３が帯電するとＴＦＴ基板との間に電界が発生し、画素電極７と共通電極３とで形成される横電界の分布が乱れて色層１３近傍の液晶１０の配向方向が変化する。その結果、液晶１０の透過率が小さくなって緑色の波長成分が減少し、表示画面全体が赤みがかる赤ムラが発生する。この色層１３が帯電するという現象はＧ層に限らず、他の色の色層１３でも生じるが、Ｇ層において特に顕著に現れる。
【００３１】
そこで、本願発明者は、上記Ｇ層の帯電と赤ムラとの相関関係を検証するために、Ｇ顔料（ハロゲン化銅フタロシアニン顔料）の緑色着色組成物に対する重量比を変えたカラーフィルタを作成し、赤ムラの発生レベルを調べた。この赤ムラレベルは、視認により定性的に定められるものであり、液晶表示装置を白表示とし表示面を指で押した場合に残る指押し跡により表１に示す５段階に分類され、一般的に赤ムラレベルが２未満の範囲が許容範囲として設定される。
【００３２】
【表１】
2006146263.tif 000003
【００３３】
試料としては、緑色着色組成物中のＧ顔料の濃度を１９．９％から２８．４％まで変えたもの（試料Ａ〜Ｄ）を４種類作成し、上述した方法で赤ムラのレベルを認定した。その結果を表２及び図２に示す。
【００３４】
【表２】
2006146263.tif 000004
【００３５】
上述したように、赤ムラはＧ顔料の材料であるハロゲン化銅フタロシアニンが電界により電荷を発生することに起因すると考えられるため、Ｇ顔料の濃度が大きくなると電荷の蓄積量も多くなり、その結果、Ｇ顔料の濃度に比例して赤ムラのレベルが悪化すると考えられる。しかしながら、表２及び図２の実験結果を参照すると、Ｇ顔料濃度と赤ムラレベルの相関は直線的ではなく、Ｇ顔料濃度がある閾値以下になると赤ムラの発生が著しく抑制されていることがわかる。この原因は、Ｇ顔料の濃度が変わると顔料の分散状態が大きく変化するためと考えられる。以上の結果から、赤ムラレベルを実質的な許容範囲である２未満に抑制するためには、緑色着色組成物に対するＧ顔料の濃度を略２７重量％以下にすればよいことが分かる。
【００３６】
なお、本発明での重量比はカラーフィルタに着色膜が形成された状態におけるものであり、溶剤など揮発するものは含まず、本発明の効果は、ハロゲン置換基の数、種類によらない。また、色調を調整するため、黄色顔料が添加されることがあるが、通常カラーフィルタ用に使用される顔料であれば特に限定されず、カラーフィルタに用いられる樹脂は、通常カラーフィルタ用に使用される樹脂であれば特に限定されない。
【００３７】
上記実験では、赤ムラの発生を未然に防止するためにＧ顔料の濃度範囲を定めたが、本来、着色組成物に含まれる顔料の比率は材料製造メーカが設定するものであり、その詳細な配合は一般に公開されないため、初期状態では赤ムラの発生しないものであっても液晶表示装置を長時間駆動すると、経時的に赤ムラが発生したり、赤ムラレベルが悪化する場合がある。
【００３８】
このような経時的な変化は予測することが難しく、従来は、所定の期間カラーフィルタに電界ストレスを加えて指押し跡から赤ムラレベルを判定して不良品を除外するといった方法がとられていたが、指押し跡を用いる方法では微妙なレベルの変化を判定するのは困難であり、表示画面を指で押すために液晶表示装置を傷つけてしまう場合があり、簡便かつ確実に液晶表示装置の長期信頼性を評価することができる方法の提案が望まれている。そこで、本願発明者は、赤ムラの経時変化と色層の物理的性質との相関について種々の実験を行ったところ、色層の誘電損率を指標とすることにより赤ムラの経時的変化を評価することができることを見出した。
【００３９】
すなわち、帯電に大きな影響を及ぼす物性値として誘電率があり、液晶表示装置ではＡＣ電圧を印加して駆動するため、色層１３中に電荷が存在すると誘電率が周波数に追従できないと予想されることから、誘電率の周波数特性が赤ムラと相関があると考えられる。そこで、複素誘電率、特に誘電損率の周波数特性の形状や経時変化を評価することにより赤ムラ発生レベルを推測した。この誘電損率の周波数特性及びその経時変化を用いて赤ムラを評価するという手法は、本願発明者が案出した新規な手法である。
【００４０】
上記手法の効果を確認するために、上述した実験と同様に、Ｇ顔料の濃度の異なる４種類のカラーフィルタを作成し、ガラス基板上にアルミ電極、色層、オーバーコート層、アルミ電極の順に積層したサンドイッチセルを準備し、各々の試料に電圧を５Ｖ印加した。そして、初期状態、２４時間経過後、４８時間経過後、７２時間経過後に交流電場を印加し、ＬＣＲメータで複素誘電率を測定した。なお、式１に示すように、複素誘電率ε＊は実部ε′と虚部ε″に分かれ、ε′を誘電率、ε″を誘電損率と呼ぶ。
【００４１】
ε＊＝ε′−ｉε″          …（１）
【００４２】
上記実験の結果を図３乃至図６に示す。図３乃至図６は、Ｇ顔料の濃度が異なる各々の試料における複素誘電率の周波数特性及びその経時変化を示す図であり、（ａ）は誘電率ε′、（ｂ）は誘電損率ε″を示している。また、図中の◇マーカーは初期状態を示し、△マーカーは２４時間経過後、□マーカーは４８時間経過後、○マーカーは７２時間経過後の値を示している。
【００４３】
図３乃至図６から分かるように、誘電率ε′は周波数の増加に伴って徐々に小さくなるが、その傾向や値はＧ顔料濃度によって大きく変化しないのに対し、誘電損率ε″は周波数の増加に伴って徐々に増加する場合（例えば、図３）と一旦減少した後に増加する場合（例えば、図６）とがあり、また、低周波数領域（１００Ｈｚ近傍）と高周波数領域（１ＭＨｚ近傍）とでその値も大きく異なる。また、誘電率ε′及び誘電損率ε″共にＧ顔料濃度が大きくなるに従って経時変化は大きくなるが、誘電損率ε″の方がその変化量が大きい。従って、周波数特性や経時変化を評価するには誘電率ε′よりも誘電損率ε″を用いる方がより好ましいといえる。
【００４４】
また、誘電損率ε″に着目すると、顔料濃度の大きい試料Ｄ（図６）では、時間経過に伴って低周波数領域から高周波数領域まで全体的に誘電損率が大きくなっているが、特に高周波数領域での経時変化が大きいことがわかる。従って、顔料濃度が分からない場合でも、高周波数領域（例えば、１ＭＨｚ）での誘電損率の経時変化を測定しその変化率を求めることによって赤ムラレベルを推測することができる。
【００４５】
上記図３乃至図６の誘電損率の１ＭＨｚにおける初期値と７２時間経過後の値の比率と赤ムラレベルとをプロットすると図７に示すようになる。図７より、誘電損率の７２時間経過後の値／初期値の比率、すなわち変化量が大きいほど赤ムラのレベルが高く、この変化量を参照することによって表示不良となる液晶表示装置を選別することが可能となる。この誘電損率の変化量として、７２時間経過後の誘電損率が初期値の略１．６倍以下であれば赤ムラレベルを許容範囲である２未満に抑制することができる。
【００４６】
また、図３乃至図６の誘電損率の周波数特性の形状を観察すると、Ｇ顔料濃度の大きい試料Ｄ（図６）では、低周波数領域（１００Ｈｚ近傍）と高周波数領域（１ＭＨｚ近傍）で誘電損率が大きく、中間周波数領域（１０ｋＨｚ近傍）で小さくなる凹型の形状を呈しているのに対し、Ｇ顔料濃度が小さくなるに従って低周波数領域から中間周波数領域に至る領域で誘電損失の形状がフラットになっていることがわかる。
【００４７】
この形状の違いは色層１３中のＧ顔料の分布や色層１３と他の構造体との相互関係によるものと推測されるが、この形状の違いからＧ顔料の濃度や経時的な赤ムラレベルの変化を推測することができ、低周波数領域から中間周波数領域まで誘電損失の形状がフラットな（すなわち、低周波数領域での誘電損失の持ち上がりのない）特性を指標とすれば、経時的に赤ムラの発生する可能性のある試料を抽出し除外することが可能となる。
【００４８】
上記図３乃至図６の誘電損率の１００Ｈｚ近傍における値と１００Ｈｚから１ＭＨｚの範囲の最小値の比率と赤ムラレベルとをプロットすると図８に示すようになる。図８より、誘電損率の１００Ｈｚにおける値／１００Ｈｚから１ＭＨｚの最小値の比率が大きい、すなわち、中間周波数領域での窪みが大きいほど赤ムラのレベルが高く、この比率を参照することによって表示不良となる液晶表示装置を選別することが可能となる。なお、この比率として、１００Ｈｚにおける誘電損率が１００Ｈｚから１ＭＨｚの最小値の略１．２５倍以下であれば赤ムラレベルを許容範囲である２未満に抑制することができる。
【００４９】
上記実験では色層１３を被覆するオーバーコート層１４は同一の材料としたが、Ｇ顔料の帯電の影響を考察する場合、オーバーコート層１４の影響もあると考えられる。すなわち、オーバーコート層１４の誘電率が大きくなると、オーバーコート層も帯電しやすくなり、帯電したＧ顔料がオーバーコート層１４に束縛されて周波数特性が変化することが予想される。実際、誘電率の異なるオーバーコート層１４を用いて同様の実験を行ったところ、誘電率の大きいオーバーコート層１４を用いた試料では赤ムラが発生し易いという結果が得られており、オーバーコート層１４の選定も赤ムラの発生を抑制する上で重要であり、これに関しては現在確認試験を行っている。
【００５０】
なお、カラーフィルタの作製方法は、印刷法、フォトレジスト法、エッチング法などいずれの方法でもかまわない。しかし、高精細、分光特性の制御性や再現性などを考慮すれば、フォトレジスト法が好ましい。フォトレジスト法は、顔料を透明樹脂中に、光開始剤、重合製モノマーとともに適当な溶剤に分散させた着色組成物を透明基板上に塗布成膜した後、カラーフィルタをパターン露光、現像することで一色のカラーフィルタを形成する工程を各色ごとにくり返し行ってカラーフィルタを作製する方法である。
【実施例】
【００５１】
上記した本発明の効果を確認するために、以下の要領で試料を作成し、誘電損率の経時変化（７２時間経過後の値／初期値、＠１ＭＨｚ）及び周波数特性の凹形状の程度（１００Ｈｚの値／１００Ｈｚ〜１ＭＨｚの最小値）を測定した。
【００５２】
（カラーフィルタ作成法）
第２の透明基板１２上に、カーボン粒子を含有させた樹脂組成物を１．３μｍ程度堆積し遮光層（ブラックマトリクス１２）を形成する。この上にＲＧＢ各色の着色組成物をスピンコータを用いて塗布し、オーブンで乾燥した後、フォトマスクを用いて露光し、現像、水洗、ポストベークを行った。Ｇ層のＧ顔料は１９．９％であり、得られた着色層の膜厚は、Ｒ２．０μｍ、Ｇ２．１μｍ、Ｂ２．１μｍであった。ＲＧＢはＥＢＵ色度を満たすように調整している。さらに、樹脂塗布液を全面にスピンコータを用いて塗布し、オーブンで硬化させてオーバーコート層１４を形成した。得られたオーバーコート層１４の膜厚は約１．０μｍであった。
【００５３】
（ＴＦＴ基板作成法）
第１の透明基板１上に、走査線２、共通電極配線、および共通電極３となる金属層として、Ｃｒ膜を２５０ｎｍ程度の膜厚で堆積し、これをパターン化する。この上に、ゲート絶縁膜として窒化シリコン膜を４００ｎｍ程度、非晶質シリコン膜を３００ｎｍ程度、ｎ型非晶質シリコン膜を３０ｎｍ程度、連続して堆積し、非晶質シリコン膜およびｎ型非晶質シリコン膜を島状非晶質シリコンの形状にパターン化する。次に、層間絶縁膜４を堆積した後、信号線６および画素電極７となる金属層として、Ｃｒ膜を２５０ｎｍ程度堆積し、これをパターン化する。さらに、パッシベーション膜８として、窒化シリコン膜を２００ｎｍ程度堆積し、走査線２の取り出し端子および信号線６の取り出し端子のところでこのパッシベーション膜８を除去する。
【００５４】
（液晶表示パネルの作製）
ＴＦＴ基板およびカラーフィルタ基板の上に配向膜９を塗布し、画素電極７の長手方向と１５度の角度をなす方向にラビング処理する。そして、シール材を塗布しスペーサを散布した後、両者を貼り合わせ、これに液晶１０を注入して封止する。ここで、液晶層のセルギャップは４．５μｍとし、注入する液晶１０の屈折率異方性Δｎは０．０７０である。また、偏光板１６ｂの偏光軸は、ラビング方向に平行に、また、ＴＦＴ側偏光板１６ａの偏光軸は、これと垂直な方向に設定する。
【００５５】
このようにして作製した液晶表示パネルを６０℃の高温層で６００時間連続駆動したが、表示むら（赤ムラ）は発生しなかった。また、使用したＧ層の誘電損率は、１００Ｈｚの値／１００Ｈｚ〜１ＭＨｚの最小値が１．２５、電界ストレスを６００時間印加した後の誘電損率の初期値に対する比率が１．２１であった。
【００５６】
［比較例１］
比較実験としてＧ層のＧ顔料を２８．４％とした試料を作成した。得られた色層１３の膜厚が、Ｒ２．０μｍ、Ｇ１．９μｍ、Ｂ２．１μｍであった他は、前記した実施例と同様に作製した。この液晶表示パネルを６０℃の高温層で６００時間連続駆動したところ、レベル４のひどい表示むら（赤ムラ）が生じた。使用したＧ層の誘電損率は、１００Ｈｚの値／１００Ｈｚ〜１ＭＨｚの最小値が２．８８、電界ストレスを６００時間印加した後の誘電損率の初期値に対する比率が２．０５であった。
【００５７】
上記実施例の結果と比較例の結果から、Ｇ層に含まれるＧ顔料の濃度が分からない場合であっても、指押し跡を判定することなく、１００Ｈｚの誘電損率の値／１００Ｈｚ〜１ＭＨｚの誘電損の最小値で規定される比率及び電界ストレスを所定の時間印加した後の誘電損率／初期状態における誘電損率で規定される比率を測定することにより赤ムラレベルを推測することができ、液晶表示装置の長期信頼性を簡便な方法で確認することができる。
【００５８】
なお、上記説明では、ＩＰＳ方式の液晶表示装置を例にして説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、カラーフィルタ基板表面に電極が形成されていない任意の構造の液晶表示装置に適用することができる。また、上記説明ではＧ層及びＧ顔料と赤ムラとの関係について記載したが、電界によって電荷が生じる他の色層及び顔料と表示ムラとの関係に適用することができるのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る液晶表示装置に構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ′線における断面図である。
【図２】本発明の効果を示す図であり、Ｇ層に含まれるＧ顔料の濃度と赤ムラとの相関を示す図である。
【図３】本発明の効果を示す図であり、Ｇ顔料濃度１９．９％の試料の複素誘電率の周波数特性及びその経時変化を示す図である。
【図４】本発明の効果を示す図であり、Ｇ顔料濃度２５．５％の試料の複素誘電率の周波数特性及びその経時変化を示す図である。
【図５】本発明の効果を示す図であり、Ｇ顔料濃度２７．０％の試料の複素誘電率の周波数特性及びその経時変化を示す図である。
【図６】本発明の効果を示す図であり、Ｇ顔料濃度２８．４％の試料の複素誘電率の周波数特性及びその経時変化を示す図である。
【図７】本発明の効果を示す図であり、誘電損率の経時変化と赤ムラレベルとの相関を示す図である。
【図８】本発明の効果を示す図であり、誘電損率の周波数特性の凹形状の程度と赤ムラレベルとの相関を示す図である。
【図９】従来の液晶表示装置の問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  第１の透明基板
２  走査線
３  共通電極
４  層間絶縁膜
５  ＴＦＴ
６  信号線
７  画素電極
８  パッシベーション膜
９  配向膜
１０  液晶
１１  第２の透明基板
１２  ブラックマトリクス
１３  色層
１４  オーバーコート層
１５  導電層
１６ａ、１６ｂ  偏光膜
１７  電気力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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